Kütle çekimle bir arada tutulan yüzlerce, hatta binlerce ayrı galaksi içeren galaksi kümeleri, Evren’i birleştiren “kozmik ağın” temel yapı taşlarıdır. Galaksi kümeleri üzerine çalışmalar, özellikleri arasında belirli, göründüğü kadarıyla esas ilişkileri ortaya çıkardı. Örneğin; pek çok çalışma bir kümedeki galaksilerin arasındaki sıcak gaz tarafından üretilen X-ışın emisyonunun, kümenin içerdiği toplam ışık ve karanlık madde miktarıyla yakından ilişkili olduğunu gösterdi. Küme içinde ne kadar çok X-ışın yayınlayan gaz olursa gazın basıncı o kadar yüksek olacağı ve gaz muazzam miktarlarda küme maddesi tarafından kütle çekimle tutulmadığı takdirde kümeden hızlıca kaçacağı için bu ilişki mantıklı. Ama astronomlar bu basit ilişkide bazı önemli aykırılıklar belirlediler. Yukarıdaki görsel, CL 2015 adlı nispeten yakın bir galaksi kümesinin Neil Gehrels Swift Gözlemevi’nden bir X-ışın (mavi), Hindistan’ın Dev Metredalga Radyo Teleskobu’ndan (GMRT) bir radyo (pembe) ve bir de optik görüntüsü. Swift görüntüsü, kümedeki galaksiler arasında dağılmış sıcak gazın X-ışın emisyonunu gösterirken GMRT görüntüsü (başka bir galaksideki bir kara delikten doğan, tahminen galaksinin küme yörüngesindeki hareketiyle geriye doğru bükülmüş U şeklindeki bir jetle birlikte) kümenin merkezindeki bir galaksideki süperdev kara delikten doğan jetlerin radyo emisyonlarını gösteriyor. CL 2015’in kütlesi oldukça büyük, ama X-ışınlarında sıra dışı şekilde sönük, bu da X-ışın yayınlayan kümeiçi gazın basıncı ve küme kütlesi arasındaki iyi bilinen ilişkiye ters düşüyor. Astronomlar dikkatli analizler sonunda bu X-ışın “sıkıntısının” asıl kaynağını artık anladılar. CL 2015 çoğu kümeye göre daha geniş bir madde dağılımına, özellikle de küme merkezi yakınlarında olağan dışı şekilde düşük madde konsantrasyonuna sahip gibi duruyor. Bu sıra dışı düşük merkez kütle konsantrasyonu dikkate alındığında CL 2015’in, merkezi olarak daha yoğun kümeler kullanılarak oluşturulan X-ışın/kütle ilişkisiyle çoğunlukla uyumlu olduğu görülebiliyor.
Görsel: NASA/Swift, NCRA/GMRT, SDSS, Bob Franke, Stefano Andreo